$x = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{3}}{\sqrt{7} - \sqrt{3}}$, $y = \frac{\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}}$ のとき、$x^2y + xy^2$ の値を求める問題です。

代数学式の計算有理化因数分解
2025/6/22

1. 問題の内容

x=7+373x = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{3}}{\sqrt{7} - \sqrt{3}}, y=737+3y = \frac{\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}} のとき、x2y+xy2x^2y + xy^2 の値を求める問題です。

2. 解き方の手順

まず、x2y+xy2x^2y + xy^2 を因数分解します。
x2y+xy2=xy(x+y)x^2y + xy^2 = xy(x+y)
次に、xyxy の値を計算します。
xy=7+373737+3=1xy = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{3}}{\sqrt{7} - \sqrt{3}} \cdot \frac{\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}} = 1
次に、x+yx+y の値を計算します。
x+y=7+373+737+3x+y = \frac{\sqrt{7} + \sqrt{3}}{\sqrt{7} - \sqrt{3}} + \frac{\sqrt{7} - \sqrt{3}}{\sqrt{7} + \sqrt{3}}
x+y=(7+3)2+(73)2(73)(7+3)x+y = \frac{(\sqrt{7} + \sqrt{3})^2 + (\sqrt{7} - \sqrt{3})^2}{(\sqrt{7} - \sqrt{3})(\sqrt{7} + \sqrt{3})}
x+y=(7+221+3)+(7221+3)73x+y = \frac{(7 + 2\sqrt{21} + 3) + (7 - 2\sqrt{21} + 3)}{7 - 3}
x+y=10+221+102214x+y = \frac{10 + 2\sqrt{21} + 10 - 2\sqrt{21}}{4}
x+y=204=5x+y = \frac{20}{4} = 5
最後に、xy(x+y)xy(x+y) の値を計算します。
xy(x+y)=15=5xy(x+y) = 1 \cdot 5 = 5

3. 最終的な答え

5

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